隨著氣候變化、人口增長和城市化進(jìn)程加劇，全球清潔淡水資源的獲取日益成為嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)水源逐漸枯竭，推動了對創(chuàng)新水資源收集技術(shù)的迫切需求。大氣水收集（AWH）技術(shù)利用空氣中豐富的水分，通過吸附-解吸過程生產(chǎn)飲用水，尤其吸附式AWH因其適應(yīng)廣泛氣候條件而備受關(guān)注。然而，現(xiàn)有吸濕性聚合物凝膠（HPGs）雖具有高吸濕能力，卻因高度交聯(lián)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致機(jī)械性能差、空氣滲透性低、吸附動力學(xué)緩慢，限制了其在實(shí)際設(shè)備中的規(guī)模化應(yīng)用。
近日，南京工業(yè)大學(xué)李海青、周嵬研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)出一類新型大氣水收集吸附劑——吸濕性兩性離子織物（HZFs），通過表面引發(fā)原子轉(zhuǎn)移自由基聚合（SI-ATRP）在棉織物上接枝無交聯(lián)的兩性離子聚（磺酸甜菜堿甲基丙烯酸酯，PSBMA）刷，并經(jīng)LiCl負(fù)載制得。該材料不僅具備優(yōu)異的機(jī)械柔韌性、魯棒性和可擴(kuò)展性，還在不同相對濕度（RH）下表現(xiàn)出卓越的吸濕性能，且有效緩解了“鹽析效應(yīng)”。基于此，研究者設(shè)計(jì)了一種新型AWH原型機(jī)，采用單層HZF進(jìn)行大氣吸濕，多層堆疊結(jié)構(gòu)進(jìn)行高效解水，戶外實(shí)測日產(chǎn)量達(dá)4.2 L·m?2，顯示出在各種氣候條件下高效收集大氣水的巨大潛力。相關(guān)論文以“ Hygroscopic Zwitterionic Fabrics for Sustainable Atmospheric Water Harvesting ”為題，發(fā)表在Advanced Functional Materials 上。
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